电子系统设计(第2版) 9787121180057 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李金平沈明山姜余祥 著

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• 第2版

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121180057

商品编码：29336381386

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：电子系统设计(第2版)

定价：59.80元

作者：李金平沈明山姜余祥

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787121180057

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是依据高等工科院校电子技术实践教学大纲的基本要求，并结合作者多年的科研与教学的经验编写的。全书以电子系统设计为目标，系统讲解了元器件选择、传感器应用、信号调理电路、A/D和D/A转换、可编程器件开发应用、单片机系统、驱动电路及PCB等设计原理与设计方法，并提供了大量、翔实的设计实例。本书适应应用型人才的培养需求，具有先进性、实用性、系统性和灵活性。

目录

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'章 电子系统设计基础知识
1.1 电子系统的设计方法
1.1.1 明确系统的设计任务和要求
1.1.2 方案的比较与选择
1.1.3 单元电路的设计、参数计算和元器件选择
1.1.4 电路的仿真
1.1.5 电路图的绘制及印制电路板的设计
1.2 电子系统的组装与调试
1.2.1 电子系统的组装
1.2.2 电子系统的调试
1.3 电子系统的抗干扰技术
1.3.1 在干扰源处采取措施
1.3.2 在耦合通道上采取措施
1.3.3 在传输通道上采取措施
思考题与习题
第2章 常用电子元器件
2.1 电阻器
2.1.1 电阻器的作用
2.1.2 电阻器的分类
2.1.3 电阻器的主要技术指标
2.1.4 电阻器的合理选用与质量判别
2.2 电位器
2.2.1 电位器的作用
2.2.2 电位器的分类
2.2.3 电位器的主要技术指标
2.2.4 几种常用的电位器
2.2.5 电位器的合理选用与质量判别
2.3 电容器
2.3.1 电容器的作用
2.3.2 电容器的分类
2.3.3 电容器的主要技术参数
2.3.4 几种常用的电容器
2.3.5 电容器的合理选用与质量判别
2.4 电感器和变压器
2.4.1 电感器
2.4.2 变压器
2.5 继电器
2.5.1 继电器的作用
2.5.2 继电器的分类
2.5.3 电磁式继电器的主要参数
2.5.4 电磁式继电器的合理选用与质量判别
2.6 半导体器件
2.6.1 晶体二极管
2.6.2 晶体三极管
2.6.3 场效应管(FET)
2.6.4 晶闸管
2.7 常用集成电路器件
2.7.1 集成电路的分类
2.7.2 集成电路的主要参数
2.7.3 常用集成电路简介
2.7.4 集成电路的选用原则及注意事项
2.8 传感器
2.8.1 温敏传感器
2.8.2 光电传感器
2.8.3 气敏传感器
2.8.4 湿敏传感器
2.8.5 磁敏传感器
2.8.6 力敏传感器
2.8.7 传感器的选用
思考题与习题
第3章 电子电路的仿真
3.1 Multisim概述
3.2 Multisim的操作使用方法
3.2.1 设计主界面的进入及主界面的介绍
3.2.2 Multisim主菜单简介
3.2.3 Multisim元件数据库介绍
3.2.4 Multisim的虚拟仪器仪表简介
3.2.5 在Multisim中建立并仿真电路
3.3 Multisim的主要分析功能
3.3.1 直流工作点分析
3.3.2 交流分析
3.3.3 瞬态分析
3.3.4 傅里叶分析概述
3.3.5 失真分析
3.3.6 直流扫描分析
3.3.7 DC和AC灵敏度分析
3.3.8 参数扫描分析
3.3.9 温度扫描分析
3.3.10 零-极点分析
3.3.11 其他分析
3.4 Multisim的应用实例
3.4.1 电子元器件的性能测试
3.4.2 滤波电路分析
3.4.3 模拟电路的设计与分析
3.4.4 数字电路的设计与分析
思考题与习题
第4章 电子系统中的常用单元电路设计
4.1 稳压电源电路的设计
4.1.1 稳压电源的主要技术指标及组成
4.1.2 整流、滤波电路及其设计
4.1.3 直流稳压电路及其设计
4.2 信号发生电路的设计
4.2.1 信号发生电路的主要性能要求
4.2.2 信号发生电路的一般设计方法
4.2.3 正弦波振荡电路的设计
4.2.4 RC方波振荡电路的设计
4.2.5 函数发生器的设计
4.3 信号选择电路的设计
4.3.1 多路信号选择电路
4.3.2 有源滤波电路的设计
4.4 信号调理单元电路的设计
4.4.1 小信号放大电路
4.4.2 频率变换电路设计
4.4.3 信号整形电路设计
4.5 A/D、D/A接口电路的设计
4.5.1 A/D接口电路设计
4.5.2 D/A接口电路设计
4.6 驱动电路的设计
4.6.1 常用驱动器的选择及其典型应用
4.6.2 常用光电耦合器的选择及其驱动电路
4.7 控制单元电路的设计
4.7.1 声控电路及其设计
4.7.2 光控电路及其设计
4.7.3 遥控电路及其设计
思考题与习题
第5章 系统可编程技术
5.1 可编程器件的基本原理
5.1.1 可编程逻辑器件概述
5.1.2 可编程逻辑器件基本结构
5.2 高密度系统可编程逻辑器件
5.2.1 Altera公司CPLD器件
5.2.2 Altera公司的FPGA器件
5.2.3 CPLD器件和FPGA器件的编程、适配与边界扫描测试技术
5.3 可编程逻辑器件开发软件及应用
5.3.1 QuartusII软件的安装
5.3.2 QuartusII软件的主界面
5.3.3 文本输入设计法
5.3.4 原理图输入设计法
5.3.5 QuartusII的层次化设计
5.3.6 VHDL设计
5.4 数字系统开发实例
5.4.1 ASM图与交通灯控制器设计
5.4.2 出租车计程计价表
5.5 Nios II系统设计实例
5.5.1 Nios II软核处理器设计
5.5.2 Nios 应用程序开发
5.6 系统可编程模拟器件
5.6.1 可编程模拟器件概述
5.6.2 Lattice的ispPAC系列器件的结构
5.5.3 ispPAC接口
5.6.4 UREFOUT缓冲电路
5.6.5 ispPAC增益调整方法
5.6.6 有源滤波器设计
5.7 PAC-Designer软件及开发实例
5.7.1 可编程模拟器件的开发流程
5.7.2 ispPAC10器件开发应用示例
5.7.3 ispPAC20器件开发应用示例
5.7.4 ispPAC80器件开发应用示例
思考题与习题
第6章 单片机应用系统设计
6.1 小应用系统设计
6.1.1 MCS-51系列单片机结构
6.1.2 AT89C52单片机指令集
6.1.3 AT89C52单片机小应用系统
6.2 单片机系统扩展
6.2.1 数据存储器
6.2.2 I/O接口扩展
6.3 单片机接口电路设计
6.3.1 键盘接口电路
6.3.2 显示接口
6.3.3 打印接口
6.3.4 通信接口
思考题与习题
第7章 电子绘图软件
7.1 Protel概述
7.1.1 EDA软件现状
7.1.2 电路板设计步骤
7.2 Protel 99 SE安装
7.3 Protel电路原理图设计
7.3.1 原理图设计流程
7.3.2 数据库文件
7.3.3 原理图设计过程
7.3.4 原理图常用命令
7.3.5 原理图库设计
7.3.6 原理图Miscellaneous Devices库器件清单
7.4 印制电路板（PCB）设计
7.4.1 新建PCB文件
7.4.2 PCB线路板信号层管理
7.4.3 PCB绘图工具
7.4.4 PCB布线规则
7.4.5 PCB布线步骤
7.4.6 PCB库管理
7.5 Keil与Proteus联调
7.5.1 联调环境设置
7.5.2 编辑工程文件
7.5.3 联调
思考题与习题
第8章 实用电子系统设计举例及课题
8.1 电子系统综合设计实例
8.1.1 数控直流电源的设计
8.1.2 波形发生器的设计
8.1.3 简易逻辑分析仪的设计
8.1.4 简易数字存储示波器设计
8.2 电子技术课程设计课题
8.2.1 CDMA设备用AC/DC开关稳压电源
8.2.2 多路输出的直流稳压电源
8.2.3 小功率线性直流稳压电源
8.2.4 开关型直流稳压电源
8.2.5 简易开关式充电器
8.2.6 镍镉电池快速充电器
8.2.7 车用镍镉电池充电器
8.2.8 车距报警器
8.2.9 气体烟雾报警器
8.2.10 汽车无线报警器
8.2.11 电子体温计
8.2.12 开关电源电磁干扰滤波器
8.2.13 抗混叠低通滤波器
8.2.14 阶梯波发生器
8.2.15 自行车时速表
8.2.16 电阻精度筛选仪
8.2.17 信号波形发生器
8.2.18 OCL低频功率放大器
8.2.19 洗衣机控制电路
8.2.20 无线红外耳机
8.2.21 无线遥控电控锁
8.2.22 线路寻迹器
8.2.23 8路抢答器
8.3 电子系统综合设计课题
8.3.1 有关电源的课题
8.3.2 有关信号源的课题
8.3.3 有关放大器的课题
8.3.4 有关电参量测量和电子仪器的课题
8.3.5 有关数据采集的课题
8.3.6 有关检测和自动控制的课题
8.3.7 有关无线电的课题'

作者介绍

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文摘

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序言

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现代电子技术的基石：电路与系统设计精要 在信息爆炸、技术飞速迭代的时代，电子系统已渗透到我们生活的方方面面，从掌中的智能手机到复杂的工业自动化设备，无不依赖于精妙的电子电路设计。本书《电子系统设计》（第二版）旨在为读者构建一个扎实的电子系统设计理论框架，并结合前沿的实践应用，引领读者深入探索现代电子技术的内核，掌握设计、分析和优化复杂电子系统的关键技能。 第一部分：模拟电路基础与高级应用 电子系统的根基在于模拟电路。本部分将系统性地梳理模拟电路设计的核心概念，从基础的元器件模型、放大器原理出发，逐步深入到更为复杂的模拟系统设计。 晶体管与运算放大器：深入剖析双极型晶体管（BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的内部工作机制、各种偏置电路的设计与分析，以及它们在电流源、电压源等基本电路单元中的应用。在此基础上，将详细讲解理想与实际运算放大器的特性，以及在差动放大器、积分器、微分器、滤波器等电路中的广泛应用。读者将学会如何根据具体需求选择合适的晶体管类型和运算放大器，并对其参数进行精确计算和仿真。 频率响应与噪声分析：电子系统的性能往往受到频率响应的显著影响。本部分将深入探讨放大器和滤波器等电路在不同频率下的行为，理解其增益、相位特性以及带宽的概念。通过对伯德图（Bode Plot）的详细讲解，读者将能够直观地分析和设计满足特定频率要求的电路。同时，噪声是模拟电路设计中不可忽视的挑战。本书将系统介绍各种噪声源（如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等），并提供降低噪声影响的设计策略和计算方法，确保设计的系统具有良好的信噪比。 电源与信号调理：稳定可靠的电源是电子系统正常工作的生命线。本部分将详细介绍线性稳压器和开关稳压器的工作原理、设计要点和应用场景，以及如何根据系统功耗需求选择合适的电源方案。信号调理电路在接收和处理外部信号时至关重要，本书将涵盖各种滤波器（低通、高通、带通、带阻）、衰减器、放大器以及隔离电路的设计，确保输入信号能够被精确、干净地送入后续处理单元。 振荡器与定时电路：振荡器是产生周期性信号的关键模块，广泛应用于时钟生成、通信系统等。本书将深入讲解LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等多种振荡器的工作原理、设计参数和稳定性分析。同时，定时电路在信号生成、控制逻辑等方面扮演重要角色，本书将介绍555定时器等经典集成电路的应用，以及基于晶体管和逻辑门的定时器设计。 第二部分：数字电路设计与逻辑综合 数字电路是现代电子系统的核心，负责信息处理、存储和控制。本部分将从最基本的逻辑门开始，逐步构建起复杂的数字系统。 组合逻辑与序向逻辑：读者将系统学习布尔代数、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）以及它们构成的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、加法器等。在此基础上，将深入讲解序向逻辑电路，包括触发器（SR, JK, D, T触发器）、寄存器、计数器等，理解它们如何存储信息并根据时钟信号进行状态转移。 时序分析与状态机设计：在复杂的数字系统中，时序的正确性至关重要。本书将详细讲解时钟信号、建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟抖动（Clock Jitter）等概念，以及如何进行时序分析以避免亚稳态（Metastability）和竞争冒险（Race Condition）。状态机（Finite State Machine, FSM）是描述和设计序向逻辑电路的强大工具。本书将详细讲解Mealy型和Moore型状态机的设计方法，并通过实例演示如何将其应用于控制逻辑、协议处理等场景。 可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL）：为了实现更灵活、高效的数字电路设计，可编程逻辑器件（如CPLD和FPGA）已成为主流。本书将介绍PLD的结构和工作原理，以及如何使用硬件描述语言（Verilog或VHDL）来描述数字电路的功能。读者将学会如何通过HDL代码实现组合逻辑和序向逻辑，并了解综合（Synthesis）、布局（Place）和布线（Route）等EDA（Electronic Design Automation）工具的基本流程。 存储器与总线接口：存储器是数字系统的关键组成部分，本书将介绍各类存储器的特性，如SRAM、DRAM、Flash等，以及它们在不同应用中的选择依据。总线接口技术是实现芯片间、芯片与外设间通信的桥梁，本书将讲解常用的总线协议，如I2C、SPI、UART等，以及如何设计和实现这些接口电路。 第三部分：嵌入式系统设计与微控制器 嵌入式系统是将电子硬件与嵌入式软件相结合，实现特定功能的计算系统，广泛应用于物联网、消费电子、汽车电子等领域。 微控制器（MCU）架构与指令集：本书将深入剖析主流微控制器的基本架构，包括CPU核心、内存（RAM, ROM, Flash）、外围设备（ADC, DAC, Timer, UART, SPI, I2C, GPIO等）。读者将学习微控制器的指令集、寻址方式以及中断处理机制，为编写高效的嵌入式程序奠定基础。 嵌入式软件开发流程：从软件需求分析、系统架构设计、代码编写、编译链接到调试，本书将系统性地介绍嵌入式软件的开发流程。读者将了解交叉编译工具链的使用，以及如何在开发板上进行程序下载和调试。 实时操作系统（RTOS）：对于需要处理多任务、满足实时性要求的嵌入式系统，实时操作系统（RTOS）是必不可少的。本书将介绍RTOS的基本概念，如任务管理、任务调度、进程间通信（IPC）、中断管理等，并结合具体的RTOS（如FreeRTOS）讲解其 API 使用和典型应用。 外设接口与驱动开发：高效地利用微控制器的外设资源是嵌入式系统设计的关键。本书将通过大量的实例，讲解如何配置和使用ADC、DAC、定时器、PWM、通信接口（UART, SPI, I2C）等外设，并介绍如何为这些外设开发驱动程序，使之能够被上层应用调用。 第四部分：信号处理与通信系统基础 在信息日益互联的时代，信号处理和通信技术是不可或缺的组成部分。 数字信号处理（DSP）基础：本书将介绍离散时间信号、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等核心概念，以及数字滤波器（FIR, IIR）的设计方法。读者将理解如何对数字信号进行滤波、变换和分析，为图像处理、音频处理、通信信号解调等应用打下基础。 通信系统概述：从模拟通信到数字通信，本书将系统性地介绍通信系统的基本模型，包括信源、编码、调制、信道、解调、译码和信宿。读者将了解幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制技术，以及幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）等数字调制技术。 采样与量化：模拟信号向数字信号的转换过程涉及采样和量化。本书将深入讲解奈奎斯特采样定理，以及量化误差、信噪比等概念，帮助读者理解数字信号采集的精度和局限性。 第五部分：系统集成与可靠性设计 完成模块化设计后，将各模块集成起来并确保系统的整体性能和可靠性是最后的关键步骤。 系统级设计方法：本书将介绍从系统需求出发，进行顶层设计、模块划分、接口定义等系统级设计方法。读者将学习如何通过框图、时序图等工具来描述和管理复杂系统的设计。 电磁兼容性（EMC）与接地：电磁兼容性是电子系统设计中至关重要的一环，它直接影响系统的稳定运行和与其他电子设备的互扰。本书将深入讲解EMC的基本原理，包括辐射发射、传导发射、抗扰度等，并提供PCB布局、布线、屏蔽、滤波等方面的EMC设计指南。接地是EMC设计的基础，本书将详细介绍单点接地、多点接地、混合接地等接地方式及其适用场景。 热设计与散热：功率耗散是电子系统发热的主要原因，过高的温度会严重影响器件的寿命和系统的可靠性。本书将介绍热传导、热对流、热辐射等基本热力学原理，以及如何进行散热设计，包括选择合适的散热器、风扇，以及PCB上的散热优化等。 可靠性工程与故障分析：电子系统的可靠性是指其在规定条件下和规定时间内完成规定功能的可能性。本书将介绍可靠性设计的概念、可靠性指标（如MTBF、失效率等），以及如何通过元器件选型、冗余设计、降额使用等方法来提高系统的可靠性。同时，也将介绍常见的故障模式和分析方法，如FMEA（失效模式与影响分析）。 本书不仅注重理论的深度，更强调实践的应用。通过丰富的实例和图示，读者能够清晰地理解复杂的概念，并将其应用于实际的电子系统设计中。无论您是初学者渴望踏入电子设计领域，还是有一定基础希望进一步提升技能的工程师，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。它将帮助您掌握现代电子系统的设计精髓，成为一名优秀的电子工程师，为科技的进步贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我关注这本书很久了，主要是因为它在业界的一些资深设计师中享有很高的口碑。在我看来，一本好的技术书，其价值不光在于它包含了多少知识，更在于它能帮助读者建立起正确的认知模型。这本书在系统层次化设计方面的阐述尤其到位，它教会我们如何将一个庞大复杂的需求分解成可管理的子系统，并定义清晰的接口和约束。这对于团队协作和项目管理都是至关重要的技能。我正在尝试将书中的设计流程应用到我当前负责的一个新型物联网终端项目的开发中，尤其是在功耗预算和热管理这块，书中的建议很有前瞻性。如果能对最新的低功耗无线通信协议（比如BLE 5.x的高级特性）在系统层面的功耗优化策略再多着墨一些，那就更加完美了，但即便如此，它依然是我近期阅读过的最具启发性的电子设计类书籍之一。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对市面上很多号称“权威”的技术书籍都抱持着十二分的警惕，因为很多都是把零散的知识点东拼西凑，缺乏一个内在的逻辑主线。但是，这本书的结构组织方式却让我感到耳目一新。它不是简单地罗列知识点，而是像搭积木一样，从最底层的信号完整性开始，逐步构建到整个系统级的时序约束和电源分配网络（PDN）的优化。这种由浅入深的递进感，对于初学者建立宏观认知非常有帮助，同时对于资深工程师回顾和查漏补缺也提供了极佳的框架。我特别欣赏作者在讲解设计流程时所强调的“迭代优化”思想，这才是真实工程世界的操作方式，而不是那种理想化的“一步到位”。如果能再多一些不同行业背景下的设计挑战与应对策略的对比，那就更完美了，比如医疗设备和工业控制领域在设计侧重点上的差异，这能让读者的知识面更广阔。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现这本书在处理那些技术细节时，那种严谨到了令人发指的程度。比如，在讲解高速信号的阻抗匹配时，作者不仅仅给出了理论公式，还配上了大量的S参数测试曲线图和Smith圆图的解析，这对于真正想吃透高频设计的读者来说，是极其宝贵的财富。我个人对这本书的“工程哲学”部分印象最为深刻，它似乎在告诫读者，设计不仅仅是让电路“能跑起来”，更要保证它在各种环境压力下“稳定可靠”地运行。这种对可靠性的极致追求，在很多初级教材中是被严重忽略的。我希望这本书能够成为我工具箱里的常备参考书，每当我遇到棘手的EMC问题时，能立刻从中找到切入点和解决方案的指引方向，而不是在海量的标准文档中迷失方向。这种实践指导性，是它区别于其他纯理论书籍的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子系统设计(第2版)》的封面设计得相当专业，那种深蓝和灰色的搭配，一看就知道是面向工程技术人员的硬核读物。我拿到手的时候，就被它厚实的纸张质感和清晰的印刷所吸引，这对于需要频繁翻阅和做笔记的教材来说简直是福音。从目录上看，它似乎涵盖了从基础的元器件选型到复杂的系统级架构设计，尤其我对其中关于低功耗设计和EMC/EMI的章节非常期待。我希望它不仅仅是理论的堆砌，更能提供大量实用的案例分析和设计规范的讲解。毕竟，书本上的知识如果不落地到实际应用中，那价值就会大打折扣。我尤其关注作者在讲解FPGA和SoC集成方案时的深入程度，毕竟在当前的电子行业，这种高度集成的设计能力是稀缺资源。如果这本书能清晰地引导读者如何避开常见的“陷阱”，建立起一套完整的设计思维流程，那它就真的值回票价了。我对前几章的初步浏览印象不错，图表绘制得非常直观，复杂的电路原理图看起来也不那么令人望而生畏了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常“务实”，没有太多华丽的辞藻，直击核心痛点。它的叙述方式更像是经验丰富的老工程师在手把手地带新进人员。我发现，作者在解释一些看似枯燥的规范时，总能巧妙地联系到实际产品失效的案例，这种“警示教育”的方式，比干巴巴地背诵规范要有效得多。比如，在讲解看门狗定时器（WDT）的配置时，它细致地分析了不同MCU的复位时序差异，这一点非常细微，但恰恰是决定产品稳定性的大问题。如果能附带一个配套的在线资源库，提供一些关键设计模块的VHDL/Verilog代码模板或者仿真脚本，那这本书的价值将会呈指数级增长。即便没有，这本书本身提供的设计思路和方法论，也足以指导我们独立开发出高质量的系统。